[实用新型]一种高迁移率晶体管

说明书

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种高迁移率晶体管，其不同之处在于：其由下至上依次包括衬底、成核层、缓冲层、沟道层和AlGaN垒层，所述沟道层为Be掺杂GaN沟道层或复合沟道层。本实用新型有效缓解背景载流子浓度高的问题。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种高迁移率晶体管。

背景技术

由于GaN基材料具有宽带隙、高电子迁移率，同时耐高压、抗辐射，易形成异质结构，自发极化效应大，适合制备新一代高频大功率微电子器件和电路，GaN材料及器件是全球半导体领域研究的前沿和热点，在军民领域具有重大的应用前景。

GaN沟道层是GaN HEMT的核心组成部分，需要减少背景掺杂浓度，降低散射影响来提升二维电子气迁移率，同时异质结界面特性也对二维电子的迁移率影响较大，因此如何制备GaN沟道层减少散射机制的影响，提高二维电子气的迁移率成为研究的热点。

本征GaN为N型半导体，背景载流子浓度高，影响GaN/AlGaN界面二维电子气，常规Mg掺杂可以缓解背景载流子的问题，但生长温度偏低影响晶体质量。

鉴于此，为克服上述技术缺陷，提供一种高迁移率晶体管成为本领域亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种高迁移率晶体管，有效缓解背景载流子浓度高的问题。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：一种高迁移率晶体管，其不同之处在于：其由下至上依次包括衬底、成核层、缓冲层、沟道层和AlGaN垒层，所述沟道层为Be掺杂GaN沟道层或复合沟道层。

按以上技术方案，所述Be掺杂GaN沟道层的厚度为50-1000nm。

按以上技术方案，所述复合沟道层包含GaN层和Be掺杂GaN插入层。

按以上技术方案，所述Be掺杂GaN插入层的厚度为10-100nm。

按以上技术方案，所述Be掺杂GaN插入层的插入周期为1-20个。

按以上技术方案，所述Be掺杂GaN插入层的厚度和Be掺杂量搭配组合。

按以上技术方案，随着所述Be掺杂GaN插入层的厚度趋势逐渐加厚，Be掺杂量逐渐减少，同时插入在GaN层的间距逐渐减少。

由上述方案，本实用新型中采用的沟道层，一方面有效缓解GaN背景载流子浓度高的问题，另一方面Be掺杂GaN的生长温度可以高达1900度，且Be原子序数小，避免造成GaN晶体质量变差，另外Be掺杂量与厚度梯度递进，搭配插入位置的组合优化改善GaN层的晶体质量，降低应力积累，有利于后续界面二位电子气的形成及迁移率的提升。

附图说明

图1为本实用新型实施例晶体管的整体结构示意图；

其中：11-衬底；12-成核层；13-缓冲层；14-沟道层；15-AlGaN垒层。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在下文中，将参考附图来更好地理解本实用新型的许多方面。附图中的部件未必按照比例绘制。替代地，重点在于清楚地说明本实用新型的部件。此外，在附图中的若干视图中，相同的附图标记指示相对应零件。